CN115370363A - 一种具有除尘功能的悬臂式掘进机及其除尘方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种具有除尘功能的悬臂式掘进机及其除尘方法，该掘进机包括截割头，截割头设置于切割臂的前端，切割臂安装于掘进机机身的前部，风幕底座安装于切割臂上，且位于伸缩油缸和摆动油缸之间；风幕底座为环形结构，风幕罩为喇叭状结构，风幕罩套装于切割臂上，风幕罩的小口端连接于风幕底座的周向；风幕罩的大口端端面设置有多个喷嘴；风幕风机的出风口通过输气管连接于多个喷嘴的进风口；除尘风机的进气口通过抽气管连接于负压除尘筒，负压除尘筒安装于风幕底座上，负压除尘筒的进气口伸入风幕罩的小口端内。本申请解决了现有技术中通过湿式凿岩法除尘存在积水严重、以及干泡沫加湿润剂除尘存在施工危险系数高的问题。
Description
技术领域
本申请属于掘进机技术领域，具体涉及一种具有除尘功能的悬臂式掘进机及其除尘方法。
背景技术
悬臂式掘进机是一种能够实现截割、装载运输、自行走及喷雾除尘的联合机组。悬臂式掘进机要同时实现剥离煤岩、装载运出、机器本身的行走调动以及喷雾除尘等功能，即集切割、装载、运输、行走于一身。它主要由切割机构、装载机构、运输机构、行走机构、机架及回转台、液压系统、电气系统、冷却灭尘供水系统以及操作控制系统等组成。悬臂式掘进机工作时，截割头与作业面切割会产生大量的灰尘，严重影响工作人员的工作视线和身体健康。因而，如何在隧道施工作业中进行除尘至关重要。常见的除尘方式包括采用干泡沫加湿润剂除尘，也有采用湿式凿岩法。然而，采用湿式凿岩法设备耗水量大，隧道内积水严重。干泡沫加湿润剂除尘，通常为单独设置除尘设备，因而需要人工在施工面操作，施工危险系数高。
发明内容
本申请实施例通过提供一种具有除尘功能的悬臂式掘进机及其除尘方法，解决了现有技术中通过湿式凿岩法除尘存在积水严重、以及干泡沫加湿润剂除尘存在施工危险系数高的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种具有除尘功能的悬臂式掘进机，包括截割头、切割臂、掘进机机身、风幕底座、风幕罩、风幕风机、除尘风机、以及负压除尘筒；
所述截割头设置于所述切割臂的前端，所述切割臂安装于所述掘进机机身的前部，所述截割头和所述切割臂之间设置有伸缩油缸，所述切割臂和所述掘进机机身之间设置有摆动油缸；
所述风幕底座安装于所述切割臂上，且位于所述伸缩油缸和所述摆动油缸之间；所述风幕底座为环形结构，所述风幕底座所在的平面垂直于所述切割臂的延伸方向；
所述风幕罩为喇叭状结构，所述风幕罩套装于所述切割臂上，所述风幕罩的小口端连接于所述风幕底座的周向；所述风幕罩的大口端端面设置有多个喷嘴；所述风幕风机的出风口通过输气管连接于多个所述喷嘴的进风口；
所述除尘风机的进气口通过抽气管连接于所述负压除尘筒，所述负压除尘筒安装于所述风幕底座上，所述负压除尘筒的进气口伸入所述风幕罩的小口端内。
在一种可能的实现方式中，多个所述喷嘴均布于所述风幕罩大口端的周向，所述喷嘴喷出气体的方向倾斜设置，喷出所述气体的倾斜方向和所述喷嘴对应位置处所述风幕罩的倾斜方向相同。
在一种可能的实现方式中，所述除尘风机的数量为两个，两个所述除尘风机对应的两个所述负压除尘筒分别设置于所述切割臂的左右两侧。
在一种可能的实现方式中，所述抽气管上设置有粉尘过滤装置。
在一种可能的实现方式中，所述除尘风机的出气口通过循环管道连接于所述风幕风机的进气口。
在一种可能的实现方式中，还包括喷雾装置，所述喷雾装置的进水口连接于掘进机供水系统的出水口，所述喷雾装置的多个雾化喷头设置于所述风幕罩内壁且靠近所述风幕罩大口端的一侧。
在一种可能的实现方式中，所述风幕风机和所述除尘风机均设置于所述掘进机机身上的驾驶位的后部。
在一种可能的实现方式中，所述喷嘴的进气通道设置于所述风幕罩的侧壁内部，所述进气通道通过输气管和所述风幕风机的出风口连通。
本发明实施例还提供了一种具有除尘功能的悬臂式掘进机的除尘方法，包括以下步骤：
通过悬臂式掘进机掘进时，启动喷雾装置、风幕风机和除尘风机；
所述风幕风机通过掘进机切割臂上的风幕罩的喷嘴喷出气体，多个所述喷嘴喷出的气体形成锥状的风幕，锥状的所述风幕将所述掘进机的截割头包围，使所述截割头工作时产生的粉尘聚集于所述风幕的内部；
所述除尘风机将所述风幕内部的粉尘通过抽气管抽出，所述粉尘过滤装置将所述抽气管内的粉尘过滤；
所述喷雾装置通过雾化喷头将水雾喷至所述风幕的内部，所述水雾将所述风幕内部的粉尘吸附，以进一步提高除尘效果。
在一种可能的实现方式中，所述粉尘过滤装置将所述抽气管内的粉尘过滤后再将气体输送至所述风幕风机的进气口，所述除尘风机增大了所述喷嘴喷出气体的压力，使所述风幕覆盖范围广且使所述风幕的结构稳定性高。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供了一种具有除尘功能的悬臂式掘进机，该掘进机在工作状态下需要除尘时，启动风幕风机和除尘风机；风幕风机通过掘进机切割臂上的风幕罩的喷嘴喷出气体，多个喷嘴喷出的气体形成筒状风幕，筒状风幕将掘进机的截割头包围，使截割头工作时产生的粉尘聚集于风幕的内部；除尘风机将风幕内部的粉尘通过负压除尘筒、抽气管抽出。本发明将截割头产生粉尘的区域包围，防止粉尘逸散，再通过除尘风机将风幕内部的粉尘抽出，因此实现了粉尘隔离和除尘的目的，因此有效地将作业面产生的灰尘清除，防止影响工作人员的工作视线和身体健康，本发明解决了现有技术中通过湿式凿岩法除尘存在积水严重、以及干泡沫加湿润剂除尘存在施工危险系数高的问题。本发明的掘进机上的除尘组件结构简单，除尘效果好，便于掘进机的改装，因此实用性强，便于推广使用。
本发明实施例提供了一种具有除尘功能的悬臂式掘进机的除尘方法，该方法将截割头产生粉尘的区域通过锥状的风幕包围，可有效防止粉尘逸散，再通过除尘风机将风幕内部的粉尘抽出，喷雾装置将粉尘吸附，从而能够实现双重除尘目的，因此本发明的方法实现了粉尘隔离和除尘的目的，从而可有效地将作业面产生的灰尘清除，防止影响工作人员的工作视线和身体健康。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的具有除尘功能的悬臂式掘进机的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的雾化喷头和喷嘴的安装示意图。
附图标记：1-截割头；2-切割臂；3-掘进机机身；4-风幕底座；5-风幕罩；6-风幕风机；7-除尘风机；8-负压除尘筒；9-雾化喷头；10-伸缩油缸；11-摆动油缸；12-喷嘴；13-输气管；14-抽气管；15-粉尘过滤装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的具有除尘功能的悬臂式掘进机，包括截割头1、切割臂2、掘进机机身3、风幕底座4、风幕罩5、风幕风机6、除尘风机7、以及负压除尘筒8。
截割头1设置于切割臂2的前端，切割臂2安装于掘进机机身3的前部，截割头1和切割臂2之间设置有伸缩油缸10，切割臂2和掘进机机身3之间设置有摆动油缸11。
风幕底座4安装于切割臂2上，且位于伸缩油缸10和摆动油缸11之间。风幕底座4为环形结构，风幕底座4所在的平面垂直于切割臂2的延伸方向。
风幕罩5为喇叭状结构，风幕罩5套装于切割臂2上，风幕罩5的小口端连接于风幕底座4的周向。风幕罩5的大口端端面设置有多个喷嘴12。风幕风机6的出风口通过输气管13连接于多个喷嘴12的进风口。
除尘风机7的进气口通过抽气管14连接于负压除尘筒8，负压除尘筒8安装于风幕底座4上，负压除尘筒8的进气口伸入风幕罩5的小口端内。
需要说明的是，风幕底座4位于伸缩油缸10和摆动油缸11之间，使得本发明的除尘组件不影响切割臂2和截割头1的正常工作，同时又能够很好地对截割头1产生的粉尘进行处理。
喇叭状的风幕罩5本身具有一定的阻碍粉尘向驾驶位移动的功能，但是风幕罩5的外径需要根据驾驶位的位置进行选择，防止风幕罩5影响工作人员的视野。
该掘进机在工作状态下需要除尘时，启动风幕风机6和除尘风机7。风幕风机6通过掘进机切割臂2上的风幕罩5的喷嘴12喷出气体，多个喷嘴12喷出的气体形成筒状风幕，筒状风幕将掘进机的截割头1包围，使截割头1工作时产生的粉尘聚集于风幕的内部。除尘风机7将风幕内部的粉尘通过负压除尘筒8、抽气管14抽出。本发明将截割头1产生粉尘的区域包围，防止粉尘逸散，再通过除尘风机7将风幕内部的粉尘抽出，因此实现了粉尘隔离和除尘的目的，因此有效地将作业面产生的灰尘清除，防止影响工作人员的工作视线和身体健康，本发明解决了现有技术中通过湿式凿岩法除尘存在积水严重、以及干泡沫加湿润剂除尘存在施工危险系数高的问题。本发明的掘进机上的除尘组件结构简单，除尘效果好，便于掘进机的改装，因此实用性强，便于推广使用。
本实施例中，多个喷嘴12均布于风幕罩5大口端的周向，喷嘴12喷出气体的方向倾斜设置，喷出气体的倾斜方向和喷嘴12对应位置处风幕罩5的倾斜方向相同。
需要说明的是，喷嘴12喷出气体的方向倾斜设置，使得喷出的气体可形成锥状的风幕，因此适用于截割头1处粉尘较多的实际情况。喷出气体的倾斜方向和喷嘴12对应位置处风幕罩5的倾斜方向相同，使得风幕罩5和锥状的风幕整体形成一个锥状的隔离带，从而进一步提高粉尘隔离效果。
本实施例中，除尘风机7的数量为两个，两个除尘风机7对应的两个负压除尘筒8分别设置于切割臂2的左右两侧。
需要说明的是，两个除尘风机7和负压除尘筒8的除尘效果好，且便于布置。
本实施例中，抽气管14上设置有粉尘过滤装置15。
需要说明的是，粉尘过滤装置15将粉尘过滤后达标排放，防止污染环境。
本实施例中，除尘风机7的出气口通过循环管道连接于风幕风机6的进气口。
需要说明的是，除尘风机7能够提高风幕风机6出风口处的气体压力，从而提高喷嘴12喷出气体的压力，使风幕覆盖范围广，且提高了风幕的结构稳定性。本发明巧妙地将除尘风机7排出的风进行利用，一方面防止能源浪费，另一方面提高了粉尘隔离效果。
本实施例中，还包括喷雾装置，喷雾装置的进水口连接于供水系统的出水口，喷雾装置的多个雾化喷头9设置于风幕罩5内壁且靠近风幕罩5大口端的一侧。
需要说明的是，喷雾装置能够进一步提高除尘效果，喷雾装置利用了掘进机供水系统的水源，因此无需单独布置，进而使喷雾装置结构简单，便于实际改造。
本实施例中，风幕风机6和除尘风机7均设置于掘进机机身3上的驾驶位的后部。
需要说明的是，风幕风机6和除尘风机7均设置于掘进机机身3上的驾驶位的后部能够防止影响工作人员的工作视线。
本实施例中，喷嘴12的进气通道设置于风幕罩5的侧壁内部，进气通道通过输气管13和风幕风机6的出风口连通。
需要说明的是，进气通道设置于风幕罩5的侧壁内部，进而避免单独布置通风管路存在结构复杂的问题。
如图1和图2所示，本发明实施例还提供一种具有除尘功能的悬臂式掘进机的除尘方法，采用了上述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，该方法包括以下步骤：
通过悬臂式掘进机掘进时，启动喷雾装置、风幕风机6和除尘风机7。
风幕风机6通过掘进机切割臂2上的风幕罩5的喷嘴12喷出气体，多个喷嘴12喷出的气体形成锥状的风幕，锥状的风幕将掘进机的截割头1包围，使截割头1工作时产生的粉尘聚集于风幕的内部。
除尘风机7将风幕内部的粉尘通过抽气管14抽出，粉尘过滤装置15将抽气管14内的粉尘过滤。
喷雾装置通过雾化喷头9将水雾喷至风幕的内部，水雾将风幕内部的粉尘吸附，以进一步提高除尘效果。
需要说明的是，本发明将截割头1产生粉尘的区域通过锥状的风幕包围，可有效防止粉尘逸散，再通过除尘风机7将风幕内部的粉尘抽出，喷雾装置将粉尘吸附，从而能够实现双重除尘目的，因此本发明实现了粉尘隔离和除尘的目的，从而可有效地将作业面产生的灰尘清除，防止影响工作人员的工作视线和身体健康。
本实施例中，粉尘过滤装置15将抽气管14内的粉尘过滤后再将气体输送至风幕风机6的进气口，除尘风机7增大了喷嘴12喷出气体的压力，使风幕覆盖范围广且使风幕的结构稳定性高。
需要说明的是，本发明巧妙地将除尘风机7排出的风进行利用，一方面防止能源浪费，另一方面提高了粉尘隔离效果。
本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (10)
1.一种具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：包括截割头(1)、切割臂(2)、掘进机机身(3)、风幕底座(4)、风幕罩(5)、风幕风机(6)、除尘风机(7)、以及负压除尘筒(8)；
所述截割头(1)设置于所述切割臂(2)的前端，所述切割臂(2)安装于所述掘进机机身(3)的前部，所述截割头(1)和所述切割臂(2)之间设置有伸缩油缸(10)，所述切割臂(2)和所述掘进机机身(3)之间设置有摆动油缸(11)；
所述风幕底座(4)安装于所述切割臂(2)上，且位于所述伸缩油缸(10)和所述摆动油缸(11)之间；所述风幕底座(4)为环形结构，所述风幕底座(4)所在的平面垂直于所述切割臂(2)的延伸方向；
所述风幕罩(5)为喇叭状结构，所述风幕罩(5)套装于所述切割臂(2)上，所述风幕罩(5)的小口端连接于所述风幕底座(4)的周向；所述风幕罩(5)的大口端端面设置有多个喷嘴(12)；所述风幕风机(6)的出风口通过输气管(13)连接于多个所述喷嘴(12)的进风口；
所述除尘风机(7)的进气口通过抽气管(14)连接于所述负压除尘筒(8)，所述负压除尘筒(8)安装于所述风幕底座(4)上，所述负压除尘筒(8)的进气口伸入所述风幕罩(5)的小口端内。
2.根据权利要求1所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：多个所述喷嘴(12)均布于所述风幕罩(5)大口端的周向，所述喷嘴(12)喷出气体的方向倾斜设置，喷出所述气体的倾斜方向和所述喷嘴(12)对应位置处所述风幕罩(5)的倾斜方向相同。
3.根据权利要求1所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：所述除尘风机(7)的数量为两个，两个所述除尘风机(7)对应的两个所述负压除尘筒(8)分别设置于所述切割臂(2)的左右两侧。
4.根据权利要求1所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：所述抽气管(14)上设置有粉尘过滤装置(15)。
5.根据权利要求4所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：所述除尘风机(7)的出气口通过循环管道连接于所述风幕风机(6)的进气口。
6.根据权利要求1所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：还包括喷雾装置，所述喷雾装置的进水口连接于掘进机供水系统的出水口，所述喷雾装置的多个雾化喷头(9)设置于所述风幕罩(5)内壁且靠近所述风幕罩(5)大口端的一侧。
7.根据权利要求1所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：所述风幕风机(6)和所述除尘风机(7)均设置于所述掘进机机身(3)上的驾驶位的后部。
8.根据权利要求1所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机，其特征在于：所述喷嘴(12)的进气通道设置于所述风幕罩(5)的侧壁内部，所述进气通道通过输气管(13)和所述风幕风机(6)的出风口连通。
9.一种具有除尘功能的悬臂式掘进机的除尘方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过悬臂式掘进机掘进时，启动喷雾装置、风幕风机(6)和除尘风机(7)；
所述风幕风机(6)通过掘进机切割臂(2)上的风幕罩(5)的喷嘴(12)喷出气体，多个所述喷嘴(12)喷出的气体形成锥状的风幕，锥状的所述风幕将所述掘进机的截割头(1)包围，使所述截割头(1)工作时产生的粉尘聚集于所述风幕的内部；
所述除尘风机(7)将所述风幕内部的粉尘通过抽气管(14)抽出，所述粉尘过滤装置(15)将所述抽气管(14)内的粉尘过滤；
所述喷雾装置通过雾化喷头(9)将水雾喷至所述风幕的内部，所述水雾将所述风幕内部的粉尘吸附，以进一步提高除尘效果。
10.根据权利要求9所述的具有除尘功能的悬臂式掘进机的除尘方法，其特征在于：
所述粉尘过滤装置(15)将所述抽气管(14)内的粉尘过滤后再将气体输送至所述风幕风机(6)的进气口，所述除尘风机(7)增大了所述喷嘴(12)喷出气体的压力，使所述风幕覆盖范围广且使所述风幕的结构稳定性高。
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